耐高溫的計量模塊的制作方法
【專利說明】
【背景技術】
[0001]DE 44 36 397 B4涉及一種用于廢氣后處理的裝置。該裝置包括廢氣收集系統，在所述廢氣收集系統中布置有還原催化器用于還原內燃機廢氣的氮氧化合物組成成分。該裝置還包括計量裝置，其包括電控制的計量閥，用于根據在內燃機以及催化器的不同的運行參數的情況下在廢氣中的氮氧化合物含量的存儲在綜合特征曲線中的值而計量地將還原劑引進到供應給催化器的廢氣流中。用于控制空氣供應的閥是電控制的控制閥，所述控制閥布置在計量閥的出口的下游并且其出口直接通到內燃機的廢氣流中。該控制閥被如下本體接收，所述本體可以由冷卻介質環流，從而該控制閥被冷卻。
[0002]US 2008/0236147 Al公開了一種噴射系統，所述噴射系統在選擇性催化還原的框架中在機動車上使用，用于還原在廢氣中的氮氧化合物部分。根據該解決方案，該噴射系統包括噴射器，所述噴射器通過電接口被供應電流。電觸點位于所述電接口中，所述觸點設置用于接收接頭線路的插頭。
[0003]US 2010/0108020 Al涉及一種用于電線路的接頭系統，所述電線鋪設在危險的區域中，如此例如存在爆炸危險的區域中，例如內燃機的環境中。該公開的接頭系統適合于不同傳感器和部件的線路的電連接。接頭系統包括橡膠套管和蓋，所述蓋設有內螺紋。在此，橡膠套管用作電和熱的絕緣體并且在該接頭系統的安裝好的狀態中被壓緊。
[0004]DE 10 2009 060 065 Al公開了在氮氧化合物還原裝置中的尿素水溶液的流體管線，所述氮氧化合物還原裝置根據選擇性催化還原(SCR)工作。流體管線由熱硫化制成。熱硫化具有橡膠狀的特性并且也已知稱為熱塑性彈性體。熱硫化特別突出的是對侵蝕液體的高耐性并且具有非常高的撓性以及突出的柔韌性。根據DE 10 2009 060 065 Al由熱硫化制成的流體管線用于連接油箱、泵、噴射噴嘴或者用于接收耦合。
[0005]在廢氣后處理系統的框架中使用的計量模塊中，使用用于尿素計量的噴射閥。為了用噴射閥的閥尖盡可能近地達到廢氣流上，在該計量模塊中主動地冷卻閥接收部。這個通過機動車冷卻劑循環上的冷卻體接頭實現。由此保證，在閥靠近廢氣定位的情況下，閥尖溫度在運行中不上升超過120°C。當在計量模塊中由塑料(PA66)制成的接頭件在冷卻體外面延伸時(通過所述接頭件接通用于工作介質/輔助劑的供應管線)，該接頭件暴露在環境溫度中并且可在關鍵運行狀態中、例如在高的環境溫度運行時或者在熱斷開裝置(HeiPabsteller)中變熱。
[0006]在此，高的熱輸入可以通過塑料接頭件到達位于其下面的用于密封的O型圈。
【發明內容】
[0007]根據本發明建議，計量模塊的接頭件放棄迄今為止使用的材料，本發明提出計量模塊的接頭件由金屬材料制成。這意味著，該接頭件更好地經受在高的溫度負載情況下運行時以及在斷開時出現的溫度負載以及機械負荷。由于接頭件的材料選擇和與此相關的到在接頭件和計量模塊的噴射閥之間的密封元件的改善導熱，可完全去除成為潛在的泄漏點的軟材料密封件。
[0008]根據本發明建議，該接頭件直接與計量模塊的噴射閥連接并且例如通過建立材料鎖合的連接、如激光焊接形成環形的密封部。由此，一方面去除上面已經提到的歸為非常溫度敏感的軟材料密封件并且另一方面該密封部的耐用性相較于使用軟材料密封件顯著提尚O
[0009]在這樣的計量模塊構型中，在壓力管線中出現的力(所述力例如在運行中顯示為振動)通過在接頭件和噴射閥之間的直接連接而直接地作用到噴射閥上，使得提供了噴射閥附加的減載。計量模塊的噴射閥對于由在運行中必然出現的由壓力管線引起的力的減載可以例如這樣進行，現在由金屬材料制成的接頭件以合適的方式例如與接頭片連接。優選地，其同樣通過形成材料鎖合的連接、例如形成焊接縫進行。由此可實現，通過接頭件在運行中不可避免地傳遞到噴射閥中的力可通過接頭片導到圍繞噴射閥的冷卻體上。由此，可實現對噴射閥受到的機械力減載。
[0010]在根據本發明的解決方案的另一有利構型中，該噴射閥在軸向上僅通過接頭件固定部被保持在接頭片上。可去除原本需要的固定片，從而可實現附加的重量優勢和成本優勢。
[0011]本發明的優點
[0012]通過根據本發明建議的解決方案，可提出一種溫度耐受的接頭件，所述接頭件即使暴露在非常高的環境溫度下，也不會受損。
[0013]因為通過根據本發明建議的解決方案，公開了這樣的可行性，提出一種在接頭件和噴射閥之間的材料鎖合的連接，消除了在使用對溫度敏感的軟體密封件時必然出現密封問題。優選構造成激光焊接縫的密封部一方面是溫度耐受的，另一方面其是密封的。如軟性材料密封件本身一樣，專門的軟材料密封件材料的選擇現在也可被省去。軟材料密封件通常構造成O型圈。通過根據本發明建議的解決方案，可以省去該敏感的密封位置。
[0014]通過根據本發明建議的解決方案，通過將塑料換成金屬還可實現提高接頭件的強度。因為在根據本發明建議的解決方案中，可省去由軟的密封材料制成的、O型圈構型的密封件，通過剛好去除該構件實現閥縮短。這又有利地影響到用于安裝計量模塊需要的安裝空間，從而可實現在機動車裝配方面的安裝空間優點。此外，在安裝根據本發明建議的計量模塊時，制造步驟可省去軟材料密封件的安裝和在軸向上固定計量模塊的固定片的安裝。此外，省去固定片有利地影響計量模塊的總重量。
【附圖說明】
[0015]以下根據附圖詳細地說明本發明。
[0016]附圖示出了:
[0017]圖1:被多件式的冷卻體包圍的計量模塊的立體圖；和
[0018]圖2:計量模塊的示圖，其中，接頭件由金屬材料制成并且材料鎖合地與噴射閥接入口 ο
【具體實施方式】
[0019]下面根據圖1和2所述的計量模塊是用于將工作介質/輔助劑，特別是還原劑，例如尿素或者尿素水溶液引入到內燃機的排氣管中的計量模塊。在根據本發明建議的計量模塊10的安裝環境中，溫度可以出現在100°C和160°C之間的范圍中。也可以根據使用目的和安裝位置存在更高的或者更低的溫度水平。通過工作介質/輔助劑，特別是還原劑，例如尿素或者尿素水溶液，存在于內燃機的廢氣中的氮氧化合物成分被還原成H2O和N2。根據本發明建議的用于冷卻計量模塊10的裝置也可以在其他的、在確定的溫度范圍內運行的計量裝置中用作該計量裝置的冷卻裝置。
[0020]圖1示出了，計量模塊10的計量閥被完整的外殼12包圍，所述外殼是第二殼體。完整的外殼12包括:上殼20，其例如可構造成蓋狀；塑料覆蓋件17，所述塑料覆蓋件特別是由具有彈性特性的材料、例如塑料材料或者橡膠制成。此外，外殼12包括中殼28，還包括布置在中殼28下面的導向套管32以及置于導向套管下面的下殼29，在圖1中僅局部地示出的罐狀插入件24裝入到所述下殼中。
[0021]如從根據圖1的立體圖得知，計量模塊10的計量閥完全被上述所列的部件17，20，28和29包圍。僅罐狀插入件24的下端部在計量模塊10的整個外殼12的下殼29下方突出。
[0022]此外，如從根據圖1的立體圖得知，冷卻流體入口管22位于下殼29的側面中。與此相對地，冷卻流體回流管26位于在中殼28的側面中。
[0023]根據圖2的示圖得到計量模塊，其中，接頭件由金屬材料制成，并且材料鎖合地與噴射閥連接。
[0024]根據圖2的橫截面示出了，計量閥30被外殼12完全地圍繞。外殼12在此包括上殼20。工作介質/輔助劑入口管18延伸穿過上殼20，通過所述工作介質/輔助劑入口管，特別是還原劑、例如尿素或者尿素水溶液被供應給計量模塊10。圖2示出了，該入口管18可在接頭件19上成角度地形成并且借助一覆蓋計量閥30的上端面的法蘭被上殼20封裝。上殼20就其而言包括空腔42，所述空腔42通過分離肋60相對于中殼28與冷卻流體分開，所述中殼的空腔44可被冷卻流體流過。如根據圖2的剖視圖還可以得到，上殼20在插頭16的或者電插接觸點36的區域中包括氣隙區段，所述氣隙區段是計量模塊10的電插接觸點16或者36的氣隙絕緣14的部分。
[0025]通過標記28標出的中殼處于作為計量模塊10的外殼12的部分的上殼20的下方。中殼28包括接收部40，限定空腔42的上殼20裝到所述接收部中。
[0026]中殼28同樣圍繞計量閥30，所述計量閥在迄今為止的解決方案中通過也在圖2中示出的固定片34在軸向上被固